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基于翅片管的固-液相变储热型换热器的模拟研究
电力科技与环保
2024年第05期
37
作者
满雅萌
魏天洋
钱潇然
王维
单位
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
摘要
针对现有的余热回收技术在低温余热回收方面较为落后的问题,以90℃水为输入热流体、60号石蜡为相变材料对低温蓄热换热器进行设计。采用Fluent进行仿真模拟,针对翅片管的翅片大小和数目进行储热放热仿真,并针对换热管数量进行了研究。结果表明,大翅片储热500 s时相变材料平均液态分数比小翅片和无翅片分别提升45.5%和81.3%,更能促进相变材料的储热放热效率;放热500 s时大翅片、小翅片、无翅片出口水温分别升高0.5℃、0.4℃和0.2℃,其中大翅片温度最高、最稳定;增加翅片层数的模拟结果可见,随着翅片层数增加,储热1 000 s时,采用1、2、3个翅片平均液态分数分别为0.36、0.47和0.58,储热放热效果增强,相变材料熔化、冷凝平均速率增快;放热600 s时,采用1、2、3个翅片出口水温分别升高0.21℃、0.26℃和0.36℃,稳定性增强,可为余热回收中的低温余热回收提供技术指导。
关键词
蓄热式换热器
石蜡
固液相变
翅片管
基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52106082);中国广核集团-哈尔滨工业大学先进核能与新能源研究院项目(CGN-HIT202308);黑龙江省自然科学基金项目(LH2022E064);
文章目录
0 引言
1 研究方法
1.1 相变材料选择
1.2 模型设计
1.3 控制方程
1.4 初始边界条件与数值方法
2 结果与讨论
2.1 翅片形态对传热的影响
2.1.1 模型设计
2.1.2 储热过程
2.1.3 放热过程
2.2 翅片数目对传热的影响
2.2.1 模型设计
2.2.2 储热过程
2.2.3 放热过程
3 结论
DOI
10.19944/j.eptep.1674-8069.2024.05.010
引用格式
[1]满雅萌,魏天洋,钱潇然,等.基于翅片管的固-液相变储热型换热器的模拟研究[J].电力科技与环保,2024,40(05):533-543.
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